圖 % &’( )*++發動機的飛行循環和加速試車循環
我國對加速任務試車也進行了廣泛研究,在幾個機種上進行實踐。例如對某渦槳發動機采用了 ’++,模擬 *+++,的加速任務試車,并且還研究了壽命取決于持久強度的零、部件的考核方法,按照邁納原理,利用零、部件的持久強度曲線查出它的持久極限壽命。將零件所承受的不同溫度和應力,換算成當量壽命 -的數學表達式為:
* 10
-./()
0.* )0
式中,/———加載狀態數目,即不同工作狀態數;)0—
——在 2•" 0345應力和 60溫度下,利用持久強度曲線確定的零、部件極限壽命值,其中 " 0345為最大工作應力, 2 .789為安全系數(強度儲備);
10 ———單個工作狀態占總工作時間的百分比。某渦槳發動機渦輪工作葉片的 10值。根據表中數據,便可計算出發動機的總壽命 -: *
-. . 9*&,
+8+7 +87* +8’9 +8*" +8*7 +8+; +8+’
:: ::::
7++ 7’++ 79++ *+9 *+9 *+9 *+9
該發動機壽命為 9+++,,這說明應用此法來檢驗零、部件的工作能力是具有一定準確性的。加速任務試車還要在發動機研究中不斷改進完善,特別是實測發動機飛行載荷譜和精確確定零部件溫度和應力,是提高加速任務試車可靠性的重要途徑。
•*+;9•
第三節 發動機結構完整性主要考核試驗
一、低循環疲勞試驗
低循環疲勞是發動機故障的主要形式。據統計,它約占發動機故障總數的 "。低循環疲勞循環次數在 %& ’ %(范圍內,它具有以下特點:循環應力較高,每次循環產生塑性變形;裂紋多從應力集中區開始,由于裂紋擴展而引起斷裂;不能采用 )*+(應力—轉速)曲線來評定壽命,由于熱沖擊引起的熱疲勞也屬于低循環疲勞。
發動機通用規范中規定了冷端和熱端部件的循環壽命。冷端壽命應以使用部門對系統所規定的工作循環為依據;熱端循環數為冷端的一半,為了驗證設計壽命,要進行發動機整機和部件的低循環疲勞試驗。
%,發動機低循環疲勞試驗
結構完整性大綱中規定采用每次飛行經歷一次的 一最大一 ( -型)循環,如圖 . *&
*&所示。但是這種循環與飛行任務載荷無關。發動機通用規范中作了更改,建立在實際的疲勞估計基礎上,并包括慢車一最大一慢車(型)循環,如圖 .*& *&( /)所示。 型循環也稱熱循環。
發動機低循環疲勞試驗還可以通過使壓氣機和風扇承受最大機械應變范圍的辦法來評價這些部件的結構特性。通過發動機低循環疲勞試車能夠得出實用的部件修理準則,并對重新設計的部件的結構可靠性做出補充評價。
圖 . *& *&發動機低循環疲勞試驗循環采用加速任務試車,能更加全面地模擬實際使用中的低循環疲勞、蠕變和應力斷裂情況,比起單純的低循環疲勞和壽命循環試車,更加提高了對發動機耐久性的考核能力。圖 . *& *(示出 0%%發動機的試車循環,進行低循環疲勞試驗的目的是通過應變循 •%21• 中國航空網 www.k6050.com 航空翻譯 www.aviation.cn 本文鏈接地址:飛機檢測與維修實用手冊 4(8)